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通过对江苏省泗洪县陈圩林场的11年生的11个美洲黑杨无性系和一个对照组NL-351的物理力学性能以及胶质木纤维组织比量分布规律的比较研究，分析了12个无性系间的差异，以期找到美洲黑杨的材性特征和变化规律，为新品种选育和开发利用提供科学数据。研究结果如下：(1)美洲黑杨无性系的气干密度和基本密度总平均值分别为0.439g·cm-3和0.358g·cm-3。11个无性系中，无性系4-45的密度最大，气干密度和基本密度平均测量值分别为0.496g·cm-3和0.400g·cm-3，高出对照组8.68%和7.24%，其无性系内的变异系数小于对照组。12个无性系间的密度在a=0.01水平上具有极显著的差异。(2)美洲黑杨无性系木材的全干弦向、径向、体积的干缩率分别为8.8%、3.3%和12.3%；气干弦向、径向和体积的干缩率分别为5.4%、1.9%和7.4%；全干和气干的差异干缩分别为2.6和2.9，差异干缩较大。其中无性系4-45、10-34的全干缩率略高于对照组NL-351，无性系7-45、4-6的气干干缩率略高于对照组，其它无性系的气干干缩率均接近于对照组。由无性系内变异系数分析知，无性系7-45品系内差异较大。12个无性系间，弦向全干缩率在a=0.05水平上具有显著性差异；径向(体积)全干缩和径向气干干缩率在a=0.01水平上有极显著性差异，其它气干干缩率与差异干缩均没有显著性差异。(3)美洲黑杨无性系的顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和冲击韧性，分别平均为24.14MPa、72.03MPa、7002Mpa和75.75kJ/m2；对于顺纹抗压强度，最大的是无性系10-34，其次是无性系4-45、4-6、7-40；对于抗弯强度，最大的是无性系4-45，其次是无性系10-34、7-40、4-6；对于抗弯弹性模量，最大的是无性系7-40，其次是无性系4-45、10-34、4-50、7-38、2-2、4-6；表明无性系4-45、10-34、7-40、4-6三个力学性能均大于对照组NL-351，而对于冲击韧性，只有无性系4-50大于对照组；12个无性系间顺纹抗压强度和抗弯弹性模量在a=0.05水平上有显著性的差异，抗弯强度和冲击韧性在a=0.01水平上具有极显著性的差异。(4)密度与干缩性的相关性低，密度与顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量以及冲击韧性均呈正相关关系；通过对物理力学性能的聚类分析，将12个无性系分为四类：1-20、7-45一类，2-2、4-6、4-50、7-38、8-9和对照组NL-351一类，4-45、7-40、10-34一类，7-53一类；根据木材综合强度值和强度品质系数，可以判定12个无性系木材均为低综合强度、高品质系数的木材；美洲黑杨无性系木材可适用于包装及装修用材，其中无性系4-45、7-40、10-34的物理力学性质整体优于其它品系，三个力学强度均符合普通木结构用材强度的要求，可用于木结构建筑。(5)美洲黑杨无性系的胶质木纤维分布类型分为星散聚合状(或岛屿状)和弦向带状。12个无性系的胶质木纤维组织比量的总平均值为11.73%，胶质木纤维组织比量最大的是无性系4-45，为19.31%，其次是无性系1-20、4-6，分别是18.83%、15.54%，最小的是无性系10-34，为5.16%；只有无性系10-34和无性系7-45的胶质木纤维组织比量小于对照组。从髓心到树皮方向，12个无性系的胶质木纤维组织比量大体上呈逐渐减少的变化趋势；前四个年轮的胶质木纤维组织比量明显多于其它年轮的，个别接近树皮方向的年轮也出现反常现象。12个无性系间的胶质木纤维组织比量在a=0.01水平上存在极显著性的差异。综合美洲黑杨无性系的物理力学性能和胶质木纤维组织比量分布规律可知：无性系4-45、7-40、10-34的物理力学整体性能优于其它9个无性系；无性系10-34、7-45的胶质木纤维少于其它10个无性系；所以无性系10-34的综合性能优于其它10个无性系和对照组，因此可以初步选定无性系10-34作为优良育种培育。